JP2013236254A - Process signal monitoring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、プラントのプロセス信号を監視するプロセス信号監視装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a process signal monitoring apparatus that monitors a process signal of a plant.
原子力発電所のようなプラントにおいて、一般に、現場に設置されるセンサより得られるプロセス信号を監視し、その値が事前に設定された値に対して上回ったり下回ったりする変化があった場合に警報信号を出力することで、プラントを安全な状態にするための保護動作を実施している。 In a plant such as a nuclear power plant, it is common to monitor process signals obtained from sensors installed in the field and alert if there is a change in the value that is above or below a preset value. By outputting a signal, a protection operation is performed to put the plant in a safe state.
この保護動作を実施するために警報設定器が使用されている。プラントにおいては監視する箇所は複数存在することから、現場に設置されるセンサも複数存在する。そのセンサの数に応じて警報設定器も複数設置される。 An alarm setter is used to perform this protection operation. Since there are a plurality of locations to be monitored in the plant, there are also a plurality of sensors installed on site. A plurality of alarm setting devices are installed according to the number of sensors.
ここで、一般的な警報設定器について説明する。 Here, a general alarm setting device will be described.
警報設定器は、プラント機器のセンサからフィルタを介して入力されるプロセス信号を監視する。プロセス信号をフィルタに通すことで、プロセス信号がノイズ等により突発的に変化したときの警報設定器の内部の動作を抑制している。 The alarm setter monitors a process signal input from a sensor of the plant equipment through a filter. By passing the process signal through the filter, the internal operation of the alarm setter when the process signal suddenly changes due to noise or the like is suppressed.
このプロセス信号はアナログ値を表し、ＡＤ変換回路に供給される。ＡＤ変換回路は、プロセス信号が表すアナログ値をデジタル値に変換し、そのデジタル値を設定値比較回路に出力する。設定値比較回路は、そのデジタル値が予め設定された設定デジタル値範囲内にない場合（具体的には、デジタル値が予め設定された設定デジタル値を上回っていた場合、もしくは下回っていた場合）に警報信号を出力する。 This process signal represents an analog value and is supplied to the AD conversion circuit. The AD conversion circuit converts an analog value represented by the process signal into a digital value, and outputs the digital value to the set value comparison circuit. When the digital value is not within the preset digital value range (specifically, when the digital value is above or below the preset digital value), the set value comparison circuit Alarm signal is output to.
警報設定器が接続されている機器は、警報信号によりインターロック動作を開始する。 The device to which the alarm setter is connected starts an interlock operation in response to an alarm signal.
ところが、警報設定器で用いられているＡＤ変換回路は、警報設定器が置かれている環境の温度変化などの経年劣化により、プロセス信号をＡＤ変換する過程において、ゲインドリフトやオフセットドリフト等のドリフト要素が現れるようになる。 However, the AD converter circuit used in the alarm setter is a drift such as gain drift or offset drift in the process of AD conversion of the process signal due to aging deterioration such as temperature change of the environment where the alarm setter is placed. The element will appear.
図１０は、アナログ値の入力範囲とデジタル値の出力範囲との関係を示すＡＤ変換特性の例である。 FIG. 10 is an example of AD conversion characteristics indicating the relationship between the input range of analog values and the output range of digital values.
ＡＤ変換特性は、ＡＤ変換回路に入力されるプロセス信号のアナログ値が増加するにつれて、ＡＤ変換回路から出力されるデジタル値が増加し、アナログ値の入力範囲とデジタル値の出力範囲とをプロットしたときに、その関係は直線により表される。 As for the AD conversion characteristics, as the analog value of the process signal input to the AD conversion circuit increases, the digital value output from the AD conversion circuit increases, and the input range of the analog value and the output range of the digital value are plotted. Sometimes the relationship is represented by a straight line.
ドリフト要素のうちのゲインドリフトとは、入力されるアナログ値が、アナログ値の入力範囲の最大値、すなわち、フルスケール（ＦＳ）に達する前にデジタル値ＡＤＧの出力範囲のうちの上限値に達してしまうことを意味する。これにより、図１０に示されるように、デジタル値ＡＤＧの出力範囲は、理想的なデジタル値ＲＥＦの出力範囲に対して、ずれてしまう。また、ゲインドリフトとは、入力されるアナログ値がＦＳに達してもデジタル値の出力範囲のうちの上限値に達しないことも意味する。 The gain drift among drift elements means that the input analog value reaches the maximum value in the output range of the digital value ADG before reaching the maximum value of the input range of the analog value, that is, full scale (FS). It means to end up. As a result, as shown in FIG. 10, the output range of the digital value ADG deviates from the ideal output range of the digital value REF. The gain drift also means that even if the input analog value reaches FS, the upper limit of the digital value output range is not reached.
ドリフト要素のうちのオフセットドリフトとは、ＡＤ変換特性が表す直線がシフトしてしまうことを意味する。これにより、図１０に示されるように、ＡＤ変換特性のデジタル値ＡＤＯは、理想的なデジタル値ＲＥＦに対して、ずれてしまう。 The offset drift among the drift elements means that the straight line represented by the AD conversion characteristic is shifted. As a result, as shown in FIG. 10, the digital value ADO of the AD conversion characteristic is shifted from the ideal digital value REF.
警報設定器において、このようなドリフト要素が存在する場合、プロセス信号のアナログ値をＡＤ変換したデジタル値と設定デジタル値との比較が正しく行われず、誤った警報出力が起きる可能性がある。このため、定期的にＡＤ変換回路の調整を行ってドリフト要素を抑制し、ＡＤ変換回路に入力されるプロセス信号のアナログ値とＡＤ変換回路から出力されるデジタル値とが正しい傾きの比例関係をもってＡＤ変換されている状態を維持する必要がある。 In the alarm setting device, when such a drift element exists, comparison between the digital value obtained by AD-converting the analog value of the process signal and the set digital value may not be performed correctly, and an erroneous alarm output may occur. For this reason, the AD converter circuit is periodically adjusted to suppress the drift element, and the analog value of the process signal input to the AD converter circuit and the digital value output from the AD converter circuit have a proportional relationship of a correct slope. It is necessary to maintain the state of AD conversion.
そこで、プラントの定期検査中において、警報設定器のＡＤ変換回路の校正が行われる。この場合、ＡＤ変換回路には、プロセス信号の代わりに、直線性確認用校正信号が供給される。直線性確認用校正信号は、プロセス信号の理想的なアナログ値の入力範囲から値（たとえば“１［Ｖ］”、“２［Ｖ］”、“３［Ｖ］”、“４［Ｖ］”、“５［Ｖ］”）が設定される。ＡＤ変換回路は、直線性確認用校正信号が表すアナログ値をデジタル値に変換する。 Therefore, during the periodic inspection of the plant, the AD conversion circuit of the alarm setting device is calibrated. In this case, a linearity confirmation calibration signal is supplied to the AD conversion circuit instead of the process signal. The calibration signal for linearity confirmation is a value (for example, “1 [V]”, “2 [V]”, “3 [V]”, “4 [V]”) from an ideal analog value input range of the process signal. , “5 [V]”) is set. The AD conversion circuit converts the analog value represented by the linearity confirmation calibration signal into a digital value.
そこで、直線性確認用校正信号の値に対するデジタル値と理想的なデジタル値との差分値が予め設定された設定誤差範囲内にない場合、警報設定器のＡＤ変換回路のゲインドリフトおよびオフセットドリフトを校正する作業が行われる。 Therefore, when the difference value between the digital value and the ideal digital value with respect to the value of the calibration signal for linearity confirmation is not within the preset setting error range, the gain drift and offset drift of the AD converter circuit of the alarm setting device are reduced. Work to calibrate is done.
また、警報設定器の校正については、校正作業の負荷低減を目的とした技術が開示されている（例えば特許文献１）。 As for the calibration of the alarm setting device, a technique for reducing the load of calibration work is disclosed (for example, Patent Document 1).
上述のように、警報設定器のＡＤ変換回路の校正はプラントの定期検査中に行われていた。そのため、プラントの運転中にドリフト要素が存在するようになった場合、次の定期検査の時期までプロセス信号のアナログ値をＡＤ変換したデジタル値と設定デジタル値との比較が正しく行われない可能性がある。 As described above, the calibration of the AD conversion circuit of the alarm setting device has been performed during the periodic inspection of the plant. Therefore, if there is a drift element during plant operation, the analog value of the process signal may not be correctly compared with the set digital value until the next periodic inspection. There is.
本発明が解決しようとする課題は、プラントの運転中においてもＡＤ変換回路を校正するとともにプロセス信号を監視することにある。 An object of the present invention is to calibrate an AD conversion circuit and monitor a process signal even during plant operation.
実施形態のプロセス信号監視装置は、入力信号が表すアナログ値をデジタル値に変換して、そのデジタル値を出力するＡＤ変換回路と、前記ＡＤ変換回路からのデジタル値が予め設定された設定デジタル値範囲内にない場合に出力信号を出力する設定値比較回路とをそれぞれ有する第１および第２信号処理回路を備える警報設定器と、前記第１信号処理回路と前記第２信号処理回路とを切り替え、前記第１信号処理回路と前記第２信号処理回路との一方の信号処理回路の前記ＡＤ変換回路を校正する校正器と、を具備し、前記校正器が前記一方の信号処理回路の前記ＡＤ変換回路を校正しているときに、前記第１信号処理回路と前記第２信号処理回路との他方の信号処理回路は、プロセス信号を前記入力信号として入力し、前記プロセス信号を監視することを特徴とする。 The process signal monitoring apparatus according to the embodiment converts an analog value represented by an input signal into a digital value and outputs the digital value, and a set digital value in which the digital value from the AD conversion circuit is set in advance An alarm setter having first and second signal processing circuits each having a set value comparison circuit for outputting an output signal when not within the range, and switching between the first signal processing circuit and the second signal processing circuit A calibrator that calibrates the AD conversion circuit of one of the first signal processing circuit and the second signal processing circuit, and the calibrator includes the AD of the one signal processing circuit. When calibrating the conversion circuit, the other signal processing circuit of the first signal processing circuit and the second signal processing circuit inputs a process signal as the input signal, and the process signal Characterized in that it monitors.
本発明の実施形態によれば、ＡＤ変換回路と設定値比較回路とを有する信号処理回路を警報設定器に設け、その信号処理回路を第１信号処理回路および第２信号処理回路として多重化し、校正処理において第１信号処理回路と第２信号処理回路とを切り替えることにより、プラントの運転中においても、第１信号処理回路と第２信号処理回路との一方の信号処理回路のＡＤ変換回路を校正するとともに、第１信号処理回路と第２信号処理回路との他方の信号処理回路がプロセス信号を監視することができる。 According to an embodiment of the present invention, a signal processing circuit having an AD conversion circuit and a set value comparison circuit is provided in an alarm setting device, and the signal processing circuit is multiplexed as a first signal processing circuit and a second signal processing circuit, By switching between the first signal processing circuit and the second signal processing circuit in the calibration process, the AD conversion circuit of one of the first signal processing circuit and the second signal processing circuit can be switched even during plant operation. While calibrating, the other signal processing circuit of the first signal processing circuit and the second signal processing circuit can monitor the process signal.
以下、本発明に係るプロセス信号監視装置の実施形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of a process signal monitoring apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係るプロセス信号監視装置の構成を示すブロック図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a process signal monitoring apparatus according to the first embodiment.
第１の実施形態に係るプロセス信号監視装置は、警報設定器１と、校正器２とを具備している。警報設定器１はプラント機器のセンサ３に接続されている。校正器２は警報設定器１に接続されている。警報設定器１および校正器２は制御盤３０に設置されていて、センサ３は制御盤３０の外に設置されている。
The process signal monitoring apparatus according to the first embodiment includes an
警報設定器１は、センサ３から出力されるプロセス信号４を監視する。その警報設定器１は、フィルタ５と、入力切替回路６と、第１信号処理回路７と、第２信号処理回路８と、模擬信号電源１４と、出力切替装置３６と、を具備している。
The
入力切替回路６は、第１入力切替スイッチ６ａおよび第２入力切替スイッチ６ｂを備えている。
The
第１信号処理回路７および第２信号処理回路８は、ＡＤ変換回路９と設定値比較回路１０とを備えている。
The first
ＡＤ変換回路９は、入力信号が表すアナログ値をデジタル値に変換し、そのデジタル値を設定値比較回路１０に出力する。
The
設定値比較回路１０は、設定デジタル値を保持するメモリ１０ａを有している。設定デジタル値は予め設定されている。
The set
設定値比較回路１０は、ＡＤ変換回路９からのデジタル値が設定デジタル値範囲内にない場合（具体的には、デジタル値が設定デジタル値を上回っていた場合、もしくは下回っていた場合）に、出力信号４０の値“０”を出力する。
When the digital value from the
一方、設定値比較回路１０は、ＡＤ変換回路９からのデジタル値が設定デジタル値範囲内にある場合に、出力信号４０の値“１”を出力する。
On the other hand, the set
模擬信号電源１４は、駆動側の第１電極と、アース１５に接地された第２電極とを備え、駆動側から模擬信号を出力する。模擬信号の信号レベルは、出力信号４０の値“０”の信号レベルとは異なるハイレベルであり、模擬信号の値は“１”に設定されている。
The simulation
出力切替装置３６は、出力切替回路１３とＡＮＤ回路１６とを備えている。
The
出力切替回路１３は、第１出力切替スイッチ１３ａ、第２出力切替スイッチ１３ｂおよび第３出力切替スイッチ１３ｃを備えている。
The
ＡＮＤ回路１６は、２入力のＡＮＤ回路であり、出力切替回路１３から出力される第１信号処理回路７および第２信号処理回路８の出力信号４０を入力する。ＡＮＤ回路１６は、第１信号処理回路７および第２信号処理回路８の出力信号４０のうちの少なくとも一方の出力信号４０の値が“０”である場合に、その出力信号４０の値“０”を警報信号として出力する。
The AND
校正器２は、警報設定器１の校正を行う。その校正器２は、信号処理回路切替器２０と、校正制御器２２と、校正開始信号入力スイッチ２８と、校正信号出力装置３７と、ゲイン調整装置３８と、オフセット調整装置３９とを具備している。
The
校正開始信号入力スイッチ２８は、校正器２に内蔵または外付けされている。
The calibration start
信号処理回路切替器２０は信号処理回路カウント値ｍをカウントするカウンタ（図示しない）を有している。初期時において、信号処理回路カウント値ｍは“０”に設定される。 The signal processing circuit switcher 20 has a counter (not shown) that counts the signal processing circuit count value m. At the initial time, the signal processing circuit count value m is set to “0”.
校正信号出力装置３７は、校正切替回路１８と、校正信号発生器２１とを備えている。
The calibration
ゲイン調整装置３８は、ゲイン調整器２４と、ゲイン調整切替回路２６とを備えている。オフセット調整装置３９は、オフセット調整器２５と、オフセット調整切替回路２７とを備えている。
The
校正制御器２２は、プロセス信号４の理想的なアナログ値の入力範囲“０〜５［Ｖ］”と、その値に対する理想的なデジタル値の出力範囲“０〜４０９６［ｄｉｇｉｔ］”と、設定誤差範囲（例えば±０．２％以内）とを保持するメモリ２２ａを有している。プロセス信号４の理想的なアナログ値の入力範囲“０〜５［Ｖ］”、理想的なデジタル値の出力範囲“０〜４０９６［ｄｉｇｉｔ］”、および、設定誤差範囲は予め設定されている。
The
ここで、ＡＤ変換回路９は、その機能として、ユニポーラで１２ｂｉｔの分解能と、誤差が±０．２％ＦＳ（フルスケール）の精度とを有し、アナログ値の入力範囲が“０〜５［Ｖ］”である場合にデジタル値の出力範囲として“０〜４０９６［ｄｉｇｉｔ］”に変換するものとする。たとえば、ＡＤ変換回路９が１Ｖのアナログ値を入力し、±０．２％ＦＳの誤差を考慮した場合、ＡＤ変換回路９から出力されるデジタル値は８１１〜８２７ｄｉｇｉｔに対応する。
Here, the
第１の実施形態に係るプロセス信号監視装置の動作について説明する。第１の実施形態に係るプロセス信号監視装置は、通常処理、または、校正処理を実施する。 The operation of the process signal monitoring apparatus according to the first embodiment will be described. The process signal monitoring apparatus according to the first embodiment performs normal processing or calibration processing.
通常処理では、第１信号処理回路７および第２信号処理回路８がプロセス信号４を監視する。
In normal processing, the first
校正処理は校正処理時校正動作と校正処理時監視動作とを含み、校正処理時校正動作および校正処理時監視動作は同時に行われる。校正処理時校正動作では、校正器２が第１信号処理回路７および第２信号処理回路８の一方の信号処理回路のＡＤ変換回路９を校正する。校正処理時監視動作では、第１信号処理回路７および第２信号処理回路８の他方の信号処理回路がプロセス信号４を監視する。
The calibration process includes a calibration operation during the calibration process and a monitoring operation during the calibration process, and the calibration operation during the calibration process and the monitoring operation during the calibration process are performed simultaneously. In the calibration operation during calibration processing, the
（通常処理）
まず、通常処理について図１を参照して説明する。
(Normal processing)
First, normal processing will be described with reference to FIG.
通常処理では、校正器２から後述の回路切替信号１９が出力されない。
In the normal processing, a
警報設定器１において、入力切替回路６は、校正器２から後述の回路切替信号１９が出力されない場合、第１入力切替スイッチ６ａによりフィルタ５と第１信号処理回路７とを接続し、第２入力切替スイッチ６ｂによりフィルタ５と第２信号処理回路８とを接続する。また、出力切替回路１３は、校正器２から後述の回路切替信号１９が出力されない場合、第１出力切替スイッチ１３ａにより第１信号処理回路７の設定値比較回路１０の出力側とＡＮＤ回路１６の入力側とを接続し、第２出力切替スイッチ１３ｂにより第２信号処理回路８の設定値比較回路１０の出力側とＡＮＤ回路１６の入力側とを接続する。
In the
この場合、入力切替回路６の第１入力切替スイッチ６ａおよび第２入力切替スイッチ６ｂは、それぞれ、センサ３からフィルタ５を介して供給されるプロセス信号４を第１信号処理回路７および第２信号処理回路８に出力する。第１信号処理回路７および第２信号処理回路８のＡＤ変換回路９は、プロセス信号４が表すアナログ値をデジタル値に変換し、第１信号処理回路７および第２信号処理回路８の設定値比較回路１０は、そのデジタル値と設定デジタル値とを比較し、その比較結果に基づいて出力信号４０を出力する。
In this case, the first
出力切替回路１３の第１出力切替スイッチ１３ａおよび第２出力切替スイッチ１３ｂは、それぞれ、第１信号処理回路７および第２信号処理回路８の設定値比較回路１０から出力される出力信号４０をＡＮＤ回路１６に出力する。ＡＮＤ回路１６は、出力切替回路１３から出力される第１信号処理回路７および第２信号処理回路８の出力信号４０のうちの少なくとも一方の出力信号４０の値が“０”である場合に、その出力信号４０の値“０”を警報信号として出力する。
The first
（校正処理）
次に、校正処理について図２を参照して説明する。
(Calibration process)
Next, the calibration process will be described with reference to FIG.
図２は、第１の実施形態に係るプロセス信号監視装置の動作として校正処理を示すフローチャートである。 FIG. 2 is a flowchart showing the calibration process as the operation of the process signal monitoring apparatus according to the first embodiment.
校正処理では、校正器２から回路切替信号１９が出力される。
In the calibration process, a
ここで、回路切替信号１９の信号レベルがロウレベル“Ｌ”である場合を第１回路切替信号１９“Ｌ”と称し、回路切替信号１９の信号レベルがハイレベル“Ｈ”である場合を第２回路切替信号１９“Ｈ”と称する。第１回路切替信号１９“Ｌ”は、第１信号処理回路７を校正するための信号であり、第２回路切替信号１９“Ｈ”は、第２信号処理回路８を校正するための信号である。
Here, the case where the signal level of the
まず、校正開始信号入力スイッチ２８が操作された場合に校正処理が開始する。この場合、校正制御器２２は、第１校正開始信号を信号処理回路切替器２０に出力する。信号処理回路切替器２０は、校正制御器２２から出力された第１校正開始信号に応じて、信号処理回路カウント値ｍを“１”とする（ステップＳ１）。
First, the calibration process starts when the calibration start
次に、信号処理回路カウント値ｍが“１”である場合、１番目の信号処理回路として第１信号処理回路７が選択される。この場合、信号処理回路切替器２０は、回路切替信号１９として第１回路切替信号１９“Ｌ”を校正切替回路１８とゲイン調整装置３８とオフセット調整装置３９とに出力するとともに、警報設定器１の入力切替回路６および出力切替回路１３に出力する（ステップＳ２）。
Next, when the signal processing circuit count value m is “1”, the first
警報設定器１において、入力切替回路６は、信号処理回路切替器２０から出力された第１回路切替信号１９“Ｌ”に応じて、第１入力切替スイッチ６ａにより校正器２と第１信号処理回路７とを接続し、第２入力切替スイッチ６ｂによりフィルタ５と第２信号処理回路８とを接続する。また、出力切替回路１３は、信号処理回路切替器２０から出力された第１回路切替信号１９“Ｌ”に応じて、第１出力切替スイッチ１３ａにより模擬信号電源１４の駆動側とＡＮＤ回路１６の入力側とを接続し、第２出力切替スイッチ１３ｂにより第２信号処理回路８の設定値比較回路１０の出力側とＡＮＤ回路１６の入力側とを接続し、第３出力切替スイッチ１３ｃにより第１信号処理回路７のＡＤ変換回路９の出力側と校正器２の校正制御器２２とを接続する。
In the
校正器２において、校正切替回路１８は、信号処理回路切替器２０から出力された第１回路切替信号１９“Ｌ”に応じて、校正信号発生器２１の出力側と入力切替回路６の第１入力切替スイッチ６ａとを接続する。ゲイン調整切替回路２６は、信号処理回路切替器２０から出力された第１回路切替信号１９“Ｌ”に応じて、ゲイン調整器２４の出力側と第１信号処理回路７のＡＤ変換回路９とを接続する。オフセット調整切替回路２７は、信号処理回路切替器２０から出力された第１回路切替信号１９“Ｌ”に応じて、オフセット調整器２５の出力側と第１信号処理回路７のＡＤ変換回路９とを接続する。
In the
校正処理では、ステップＳ２以降において、校正処理時校正動作と校正処理時監視動作とが行われる。 In the calibration process, the calibration operation during the calibration process and the monitoring process during the calibration process are performed after step S2.
まず、校正処理時監視動作について説明する（図示省略）。 First, the calibration process monitoring operation will be described (not shown).
警報設定器１において、入力切替回路６の第２入力切替スイッチ６ｂは、センサ３からフィルタ５を介して供給されるプロセス信号４を入力信号として第２信号処理回路８に出力する。第２信号処理回路８のＡＤ変換回路９は、プロセス信号４が表すアナログ値をデジタル値に変換し、第２信号処理回路８の設定値比較回路１０は、そのデジタル値と設定デジタル値とを比較し、その比較結果に基づいて出力信号４０を出力する。
In the
出力切替回路１３の第１出力切替スイッチ１３ａは、模擬信号電源１４から出力される模擬信号の値“１”をＡＮＤ回路１６に出力する。これにより、第１信号処理回路７のＡＤ変換回路９の校正時において、第１信号処理回路７の設定値比較回路１０から出力される出力信号４０の値が“０”である場合に、その出力信号４０の値“０”の代わりに模擬信号の値“１”をＡＮＤ回路１６に出力することにより、警報信号が誤って出力されることを防止する。
The first output changeover switch 13 a of the
また、出力切替回路１３の第２出力切替スイッチ１３ｂは、第２信号処理回路８の設定値比較回路１０から出力される出力信号４０をＡＮＤ回路１６に出力する。ＡＮＤ回路１６は、出力切替回路１３から出力される第２信号処理回路８の出力信号４０の値が“０”である場合に、その出力信号４０の値“０”を警報信号として出力する。
The second
次に、校正処理時校正動作について図２および図３Ａ〜図３Ｄを参照して説明する。 Next, the calibration operation during the calibration process will be described with reference to FIG. 2 and FIGS. 3A to 3D.
図３Ａ〜図３Ｄは、アナログ値の入力範囲とデジタル値の出力範囲との関係を示すＡＤ変換特性である。 3A to 3D are AD conversion characteristics showing the relationship between the input range of analog values and the output range of digital values.
校正処理時校正動作は、校正処理時直線性確認動作と、校正処理時オフセット調整動作と、校正処理時ゲイン調整動作とを含んでいる。 The calibration operation during calibration processing includes a linearity confirmation operation during calibration processing, an offset adjustment operation during calibration processing, and a gain adjustment operation during calibration processing.
最初に、校正制御器２２は、校正処理時直線性確認動作を実行する（ステップＳ３）。
First, the
まず、校正制御器２２は、信号処理回路切替器２０にアクセスし、信号処理回路切替器２０の信号処理回路カウント値ｍが“１”であることを確認した後に、直線性確認指示信号を校正信号発生器２１に出力する。
First, the
校正信号発生器２１は、校正制御器２２から出力された直線性確認指示信号に応じて、直線性確認用校正信号１７ａを出力する。直線性確認用校正信号１７ａの値は、プロセス信号４の理想的なアナログ値の入力範囲“０〜５［Ｖ］”から設定される。たとえば直線性確認用校正信号１７ａの値にそれぞれ“１［Ｖ］”、“２［Ｖ］”、“３［Ｖ］”、“４［Ｖ］”、“５［Ｖ］”が設定されている場合、直線性確認用校正信号１７ａの値“１［Ｖ］”、“２［Ｖ］”、“３［Ｖ］”、“４［Ｖ］”、“５［Ｖ］”がこの順番に所定間隔により出力される。
The
校正切替回路１８は、校正信号発生器２１から出力される直線性確認用校正信号１７ａの値“１［Ｖ］”、“２［Ｖ］”、“３［Ｖ］”、“４［Ｖ］”、“５［Ｖ］”を警報設定器１の入力切替回路６の第１入力切替スイッチ６ａに出力する。
The
警報設定器１では、入力切替回路６の第１入力切替スイッチ６ａは、校正切替回路１８から出力される直線性確認用校正信号１７ａの値“１［Ｖ］”、“２［Ｖ］”、“３［Ｖ］”、“４［Ｖ］”、“５［Ｖ］”を入力信号として第１信号処理回路７に出力する。第１信号処理回路７のＡＤ変換回路９は、直線性確認用校正信号１７ａの値“１［Ｖ］”、“２［Ｖ］”、“３［Ｖ］”、“４［Ｖ］”、“５［Ｖ］”が表すアナログ値をデジタル値に変換し、第１信号処理回路７の設定値比較回路１０は、そのデジタル値と設定デジタル値とを比較し、その比較結果に基づいて出力信号４０を出力する。出力切替回路１３の第３出力切替スイッチ１３ｃは、第１信号処理回路７のＡＤ変換回路９に変換されたデジタル値をＡＤ変換信号２３として校正器２の校正制御器２２に出力する。
In the
校正制御器２２は、警報設定器１の第１信号処理回路７におけるＡＤ変換信号２３を入力し、直線性確認用校正信号１７ａの値“１［Ｖ］”、“２［Ｖ］”、“３［Ｖ］”、“４［Ｖ］”、“５［Ｖ］”に対するＡＤ変換信号２３のデジタル値と理想的なデジタル値との差分値が設定誤差範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ４）。
The
ここで、第１信号処理回路７に対する差分値が設定誤差範囲内にない場合（ステップＳ４−ＹＥＳ）、校正制御器２２は、以下の手順により、校正処理時オフセット調整動作（ステップＳ５）と校正処理時ゲイン調整動作（ステップＳ６）とを実行する。
Here, when the difference value with respect to the first
校正処理時オフセット調整動作（ステップＳ５）において、まず、校正制御器２２は、オフセット調整指示信号を校正信号発生器２１に出力する。
In the offset adjustment operation during calibration processing (step S5), first, the
校正信号発生器２１は、校正制御器２２から出力されたオフセット調整指示信号に応じて、オフセット調整用校正信号１７ｂを出力する。オフセット調整用校正信号１７ｂの値は、プロセス信号４の理想的なアナログ値の入力範囲“０〜５［Ｖ］”のうちの中間値である中間アナログ値“２．５［Ｖ］”を表している。
The
校正切替回路１８は、信号処理回路切替器２０から出力された第１回路切替信号１９“Ｌ”に応じて、校正信号発生器２１から出力されるオフセット調整用校正信号１７ｂの値“２．５［Ｖ］”を警報設定器１の入力切替回路６の第１入力切替スイッチ６ａに出力する。
The
警報設定器１では、入力切替回路６の第１入力切替スイッチ６ａは、校正切替回路１８から出力されるオフセット調整用校正信号１７ｂの値“２．５［Ｖ］”を入力信号として第１信号処理回路７に出力する。第１信号処理回路７のＡＤ変換回路９は、オフセット調整用校正信号１７ｂの値“２．５［Ｖ］”が表すアナログ値をデジタル値に変換し、第１信号処理回路７の設定値比較回路１０は、そのデジタル値と設定デジタル値とを比較し、その比較結果に基づいて出力信号４０を出力する。出力切替回路１３の第３出力切替スイッチ１３ｃは、第１信号処理回路７のＡＤ変換回路９に変換されたデジタル値をＡＤ変換信号２３として校正器２の校正制御器２２に出力する。
In the
校正制御器２２は、警報設定器１の第１信号処理回路７におけるＡＤ変換信号２３を入力する。校正制御器２２は、オフセット調整用校正信号１７ｂの中間アナログ値“２．５［Ｖ］”に対するＡＤ変換信号２３のデジタル値ＡＤＣ０（図３Ａ参照）が、理想的なデジタル値ＲＥＦの出力範囲“０〜４０９６［ｄｉｇｉｔ］”のうちの中間値である理想中間デジタル値ＡＤＣ１“２０４８［ｄｉｇｉｔ］”（図３Ｂ参照）になるように、第１信号処理回路７のＡＤ変換回路９のオフセットドリフトを校正する。
The
具体的には、校正制御器２２は、オフセット調整信号４２ａをオフセット調整器２５に出力する。オフセット調整信号４２ａは、オフセット調整用校正信号１７ｂの中間アナログ値“２．５［Ｖ］”に対するＡＤ変換信号２３のデジタル値ＡＤＣ０を、理想的なデジタル値ＲＥＦの出力範囲“０〜４０９６［ｄｉｇｉｔ］”の理想中間デジタル値ＡＤＣ１“２０４８［ｄｉｇｉｔ］”にシフトするための値を表している。オフセット調整器２５は、オフセット調整信号４２ａが表す値により、オフセット調整切替回路２７を介して、第１信号処理回路７のＡＤ変換回路９のオフセットドリフトを校正する。
Specifically, the
校正処理時ゲイン調整動作（ステップＳ６）において、まず、校正制御器２２は、ゲイン調整指示信号を校正信号発生器２１に出力する。
In the gain adjustment operation during calibration processing (step S <b> 6), first, the
校正信号発生器２１は、校正制御器２２から出力されたゲイン調整指示信号に応じて、ゲイン調整用校正信号１７ｃを出力する。ゲイン調整用校正信号１７ｃの値は、プロセス信号４の理想的なアナログ値の入力範囲“０〜５［Ｖ］”のうちの最大値である最大アナログ値“５．０［Ｖ］”を表している。
The
校正切替回路１８は、信号処理回路切替器２０から出力された第１回路切替信号１９“Ｌ”に応じて、校正信号発生器２１から出力されるゲイン調整用校正信号１７ｃの値“５．０［Ｖ］”を警報設定器１の入力切替回路６の第１入力切替スイッチ６ａに出力する。
In response to the first
警報設定器１では、入力切替回路６の第１入力切替スイッチ６ａは、校正切替回路１８から出力されるゲイン調整用校正信号１７ｃの値“５．０［Ｖ］”を入力信号として第１信号処理回路７に出力する。第１信号処理回路７のＡＤ変換回路９は、ゲイン調整用校正信号１７ｃの値“５．０［Ｖ］”が表すアナログ値をデジタル値に変換し、第１信号処理回路７の設定値比較回路１０は、そのデジタル値と設定デジタル値とを比較し、その比較結果に基づいて出力信号４０を出力する。出力切替回路１３の第３出力切替スイッチ１３ｃは、第１信号処理回路７のＡＤ変換回路９に変換されたデジタル値をＡＤ変換信号２３として校正器２の校正制御器２２に出力する。
In the
校正制御器２２は、警報設定器１の第１信号処理回路７におけるＡＤ変換信号２３を入力する。校正制御器２２は、ゲイン調整用校正信号１７ｃの最大アナログ値“５．０［Ｖ］”に対するＡＤ変換信号２３のデジタル値ＡＤＣ１（図３Ｂ参照）が、理想的なデジタル値ＲＥＦの出力範囲“０〜４０９６［ｄｉｇｉｔ］”のうちの上限値である理想上限デジタル値ＡＤＣ２“４０９６［ｄｉｇｉｔ］”（図３Ｃ参照）になるように、第１信号処理回路７のＡＤ変換回路９のゲインドリフトを校正する。
The
具体的には、校正制御器２２は、ゲイン調整信号４１ａをゲイン調整器２４に出力する。ゲイン調整信号４１ａは、ゲイン調整用校正信号１７ｃの最大アナログ値“５．０［Ｖ］”に対するＡＤ変換信号２３のデジタル値ＡＤＣ１を、理想的なデジタル値ＲＥＦの出力範囲“０〜４０９６［ｄｉｇｉｔ］”の理想上限デジタル値ＡＤＣ２“４０９６［ｄｉｇｉｔ］”に調整するための値を表している。ゲイン調整器２４は、ゲイン調整信号４１ａが表す値により、ゲイン調整切替回路２６を介して、第１信号処理回路７のＡＤ変換回路９のゲインドリフトを校正する。
Specifically, the
その後、校正制御器２２は、再度、校正処理時直線性確認動作（ステップＳ３）を実行する。
Thereafter, the
ステップＳ３において、校正制御器２２は直線性確認指示信号を出力し、校正信号発生器２１は直線性確認指示信号に応じて直線性確認用校正信号１７ａの値“１［Ｖ］”、“２［Ｖ］”、“３［Ｖ］”、“４［Ｖ］”、“５［Ｖ］”を出力する。校正切替回路１８は直線性確認用校正信号１７ａの値“１［Ｖ］”、“２［Ｖ］”、“３［Ｖ］”、“４［Ｖ］”、“５［Ｖ］”を警報設定器１の入力切替回路６の第１入力切替スイッチ６ａに出力する。
In step S3, the
ステップＳ４において、校正制御器２２は、警報設定器１の第１信号処理回路７におけるＡＤ変換信号２３を入力し、直線性確認用校正信号１７ａの値“１［Ｖ］”、“２［Ｖ］”、“３［Ｖ］”、“４［Ｖ］”、“５［Ｖ］”に対するＡＤ変換信号２３のデジタル値ＡＤＣ２（図３Ｄ参照）と理想的なデジタル値との差分値が設定誤差範囲内にあるか否かを判定する。
In step S4, the
ここで、第１信号処理回路７に対する差分値が設定誤差範囲内にない場合（ステップＳ４−ＹＥＳ）、校正制御器２２は、再度、校正処理時オフセット調整動作および校正処理時ゲイン調整動作（ステップＳ５およびＳ６）を実行する。
Here, when the difference value with respect to the first
ステップＳ５において、校正制御器２２はオフセット調整指示信号を出力し、校正信号発生器２１はオフセット調整指示信号に応じてオフセット調整用校正信号１７ｂの値“２．５［Ｖ］”を出力する。校正切替回路１８は第１回路切替信号１９“Ｌ”に応じてオフセット調整用校正信号１７ｂの値“２．５［Ｖ］”を警報設定器１の入力切替回路６の第１入力切替スイッチ６ａに出力する。校正制御器２２は、警報設定器１の第１信号処理回路７におけるＡＤ変換信号２３を入力する。校正制御器２２は、オフセット調整用校正信号１７ｂの中間アナログ値“２．５［Ｖ］”に対するＡＤ変換信号２３のデジタル値ＡＤＣ２（図３Ｄ参照）が、理想中間デジタル値“２０４８［ｄｉｇｉｔ］”になるように、オフセット調整信号４２ａを出力する。オフセット調整器２５は、オフセット調整信号４２ａが表す値により、オフセット調整切替回路２７を介して、第１信号処理回路７のＡＤ変換回路９のオフセットドリフトを校正する。
In step S5, the
ステップＳ６において、校正制御器２２はゲイン調整指示信号を出力し、校正信号発生器２１はゲイン調整指示信号に応じてゲイン調整用校正信号１７ｃの値“５．０［Ｖ］”を出力する。校正切替回路１８は第１回路切替信号１９“Ｌ”に応じてゲイン調整用校正信号１７ｃの値“５．０［Ｖ］”を警報設定器１の入力切替回路６の第１入力切替スイッチ６ａに出力する。校正制御器２２は、警報設定器１の第１信号処理回路７におけるＡＤ変換信号２３を入力する。校正制御器２２は、ゲイン調整用校正信号１７ｃの最大アナログ値“５．０［Ｖ］”に対するＡＤ変換信号２３のデジタル値ＡＤＣ２が、理想上限デジタル値ＡＤＣ２“４０９６［ｄｉｇｉｔ］”になるように、ゲイン調整信号４１ａを出力する。ゲイン調整信号４１ａは、ゲイン調整信号４１ａが表す値により、ゲイン調整切替回路２６を介して、第１信号処理回路７のＡＤ変換回路９のゲインドリフトを校正する。
In step S6, the
その後、校正制御器２２は、再度、校正処理時直線性確認動作（ステップＳ３）を実行する。その結果、第１信号処理回路７に対する差分値が設定誤差範囲内にある場合（ステップＳ４−ＮＯ）、校正制御器２２は、信号処理回路切替器２０にアクセスし、信号処理回路切替器２０の信号処理回路カウント値ｍが“１”であることを確認した後に、第２校正開始信号を信号処理回路切替器２０に出力する。信号処理回路切替器２０は、校正制御器２２から出力された第２校正開始信号に応じて、信号処理回路カウント値ｍを“２”とする（ステップＳ７−ＮＯ、Ｓ８）。
Thereafter, the
次に、信号処理回路カウント値ｍが“２”である場合、ステップＳ２において、２番目の信号処理回路として第２信号処理回路８が選択される。この場合、信号処理回路切替器２０は、回路切替信号１９として第２回路切替信号１９“Ｈ”を校正切替回路１８とゲイン調整装置３８とオフセット調整装置３９とに出力するとともに、警報設定器１の入力切替回路６および出力切替回路１３に出力する。
Next, when the signal processing circuit count value m is “2”, the second
警報設定器１において、入力切替回路６は、信号処理回路切替器２０から出力された第２回路切替信号１９“Ｈ”に応じて、第１入力切替スイッチ６ａによりフィルタ５と第１信号処理回路７とを接続し、第２入力切替スイッチ６ｂにより校正器２と第２信号処理回路８とを接続する。また、出力切替回路１３は、信号処理回路切替器２０から出力された第２回路切替信号１９“Ｈ”に応じて、第１出力切替スイッチ１３ａにより第１信号処理回路７の設定値比較回路１０の出力側とＡＮＤ回路１６の入力側とを接続し、第２出力切替スイッチ１３ｂにより模擬信号電源１４の駆動側とＡＮＤ回路１６の入力側とを接続し、第３出力切替スイッチ１３ｃにより第２信号処理回路８のＡＤ変換回路９の出力側と校正器２の校正制御器２２とを接続する。
In the
校正器２において、校正切替回路１８は、信号処理回路切替器２０から出力された第２回路切替信号１９“Ｈ”に応じて、校正信号発生器２１の出力側と入力切替回路６の第２入力切替スイッチ６ｂとを接続する。ゲイン調整切替回路２６は、信号処理回路切替器２０から出力された第２回路切替信号１９“Ｈ”に応じて、ゲイン調整器２４の出力側と第２信号処理回路８のＡＤ変換回路９とを接続する。オフセット調整切替回路２７は、信号処理回路切替器２０から出力された第２回路切替信号１９“Ｈ”に応じて、オフセット調整器２５の出力側と第２信号処理回路８のＡＤ変換回路９とを接続する。
In the
この場合、第１信号処理回路７による校正処理時監視動作が行われ、ステップＳ３〜Ｓ６において、第２信号処理回路８に対する校正処理時校正動作が行われる。
In this case, a monitoring operation during calibration processing by the first
まず、校正処理時監視動作について説明する（図示省略）。 First, the calibration process monitoring operation will be described (not shown).
警報設定器１において、入力切替回路６の第１入力切替スイッチ６ａは、センサ３からフィルタ５を介して供給されるプロセス信号４を入力信号として第１信号処理回路７に出力する。第１信号処理回路７のＡＤ変換回路９は、プロセス信号４が表すアナログ値をデジタル値に変換し、第１信号処理回路７の設定値比較回路１０は、そのデジタル値と設定デジタル値とを比較し、その比較結果に基づいて出力信号４０を出力する。
In the
出力切替回路１３の第２出力切替スイッチ１３ｂは、模擬信号電源１４から出力される模擬信号の値“１”をＡＮＤ回路１６に出力する。
The second
出力切替回路１３の第１出力切替スイッチ１３ａは、第１信号処理回路７の設定値比較回路１０から出力される出力信号４０をＡＮＤ回路１６に出力する。ＡＮＤ回路１６は、出力切替回路１３から出力される第１信号処理回路７の出力信号４０の値が“０”である場合に、その出力信号４０の値“０”を警報信号として出力する。
The first output changeover switch 13 a of the
次に、校正処理時校正動作（校正処理時直線性確認動作、校正処理時オフセット調整動作、校正処理時ゲイン調整動作）について図２および図３Ａ〜図３Ｄを参照して説明する。 Next, a calibration operation during calibration processing (linearity confirmation operation during calibration processing, offset adjustment operation during calibration processing, gain adjustment operation during calibration processing) will be described with reference to FIGS. 2 and 3A to 3D.
校正処理時直線性確認動作（ステップＳ３）において、校正制御器２２は、信号処理回路切替器２０にアクセスし、信号処理回路切替器２０の信号処理回路カウント値ｍが“２”であることを確認した後に、直線性確認指示信号を校正信号発生器２１に出力する。
In the linearity confirmation operation during calibration processing (step S3), the
校正信号発生器２１は、校正制御器２２から出力された直線性確認指示信号に応じて、直線性確認用校正信号１７ａの値“１［Ｖ］”、“２［Ｖ］”、“３［Ｖ］”、“４［Ｖ］”、“５［Ｖ］”を出力する。
In response to the linearity confirmation instruction signal output from the
校正切替回路１８は、校正信号発生器２１から出力される直線性確認用校正信号１７ａの値“１［Ｖ］”、“２［Ｖ］”、“３［Ｖ］”、“４［Ｖ］”、“５［Ｖ］”を警報設定器１の入力切替回路６の第２入力切替スイッチ６ｂに出力する。
The
警報設定器１では、入力切替回路６の第２入力切替スイッチ６ｂは、校正切替回路１８から出力される直線性確認用校正信号１７ａの値“１［Ｖ］”、“２［Ｖ］”、“３［Ｖ］”、“４［Ｖ］”、“５［Ｖ］”を入力信号として第２信号処理回路８に出力する。第２信号処理回路８のＡＤ変換回路９は、直線性確認用校正信号１７ａの値“１［Ｖ］”、“２［Ｖ］”、“３［Ｖ］”、“４［Ｖ］”、“５［Ｖ］”が表すアナログ値をデジタル値に変換し、第２信号処理回路８の設定値比較回路１０は、そのデジタル値と設定デジタル値とを比較し、その比較結果に基づいて出力信号４０を出力する。出力切替回路１３の第３出力切替スイッチ１３ｃは、第２信号処理回路８のＡＤ変換回路９に変換されたデジタル値をＡＤ変換信号２３として校正器２の校正制御器２２に出力する。
In the
ステップＳ４において、校正制御器２２は、警報設定器１の第２信号処理回路８におけるＡＤ変換信号２３を入力し、直線性確認用校正信号１７ａの値“１［Ｖ］”、“２［Ｖ］”、“３［Ｖ］”、“４［Ｖ］”、“５［Ｖ］”に対するＡＤ変換信号２３のデジタル値と理想的なデジタル値との差分値が設定誤差範囲内にあるか否かを判定する。
In step S4, the
ここで、第２信号処理回路８に対する差分値が設定誤差範囲内にない場合（ステップＳ４−ＹＥＳ）、校正制御器２２は、校正処理時オフセット調整動作（ステップＳ５）と校正処理時ゲイン調整動作（ステップＳ６）とを実行する。
Here, when the difference value with respect to the second
校正処理時オフセット調整動作（ステップＳ５）において、まず、校正制御器２２は、オフセット調整指示信号を校正信号発生器２１に出力する。
In the offset adjustment operation during calibration processing (step S5), first, the
校正信号発生器２１は、校正制御器２２から出力されたオフセット調整指示信号に応じて、オフセット調整用校正信号１７ｂの値“２．５［Ｖ］”を出力する。
In response to the offset adjustment instruction signal output from the
校正切替回路１８は、信号処理回路切替器２０から出力された第２回路切替信号１９“Ｈ”に応じて、校正信号発生器２１から出力されるオフセット調整用校正信号１７ｂの値“２．５［Ｖ］”を警報設定器１の入力切替回路６の第２入力切替スイッチ６ｂに出力する。
The
警報設定器１では、入力切替回路６の第２入力切替スイッチ６ｂは、校正切替回路１８から出力されるオフセット調整用校正信号１７ｂの値“２．５［Ｖ］”を入力信号として第２信号処理回路８に出力する。第２信号処理回路８のＡＤ変換回路９は、オフセット調整用校正信号１７ｂの値“２．５［Ｖ］”が表すアナログ値をデジタル値に変換し、第２信号処理回路８の設定値比較回路１０は、そのデジタル値と設定デジタル値とを比較し、その比較結果に基づいて出力信号４０を出力する。出力切替回路１３の第３出力切替スイッチ１３ｃは、第２信号処理回路８のＡＤ変換回路９に変換されたデジタル値をＡＤ変換信号２３として校正器２の校正制御器２２に出力する。
In the
校正制御器２２は、警報設定器１の第２信号処理回路８におけるＡＤ変換信号２３を入力する。校正制御器２２は、オフセット調整用校正信号１７ｂの中間アナログ値“２．５［Ｖ］”に対するＡＤ変換信号２３のデジタル値が理想中間デジタル値ＡＤＣ１“２０４８［ｄｉｇｉｔ］”になるように、第２信号処理回路８のＡＤ変換回路９のオフセットドリフトを校正する。
The
具体的には、校正制御器２２は、オフセット調整信号４２ｂをオフセット調整器２５に出力する。オフセット調整信号４２ｂは、オフセット調整用校正信号１７ｂの中間アナログ値“２．５［Ｖ］”に対するＡＤ変換信号２３のデジタル値を理想中間デジタル値ＡＤＣ１“２０４８［ｄｉｇｉｔ］”にシフトするための値を表している。オフセット調整器２５は、オフセット調整信号４２ｂが表す値により、オフセット調整切替回路２７を介して、第２信号処理回路８のＡＤ変換回路９のオフセットドリフトを校正する。
Specifically, the
校正処理時ゲイン調整動作（ステップＳ６）において、まず、校正制御器２２は、ゲイン調整指示信号を校正信号発生器２１に出力する。
In the gain adjustment operation during calibration processing (step S <b> 6), first, the
校正信号発生器２１は、校正制御器２２から出力されたゲイン調整指示信号に応じて、ゲイン調整用校正信号１７ｃの値“５．０［Ｖ］”を出力する。
The
校正切替回路１８は、信号処理回路切替器２０から出力された第２回路切替信号１９“Ｈ”に応じて、校正信号発生器２１から出力されるゲイン調整用校正信号１７ｃの値“５．０［Ｖ］”を警報設定器１の入力切替回路６の第２入力切替スイッチ６ｂに出力する。
In response to the second
警報設定器１では、入力切替回路６の第２入力切替スイッチ６ｂは、校正切替回路１８から出力されるゲイン調整用校正信号１７ｃの値“５．０［Ｖ］”を入力信号として第２信号処理回路８に出力する。第２信号処理回路８のＡＤ変換回路９は、ゲイン調整用校正信号１７ｃの値“５．０［Ｖ］”が表すアナログ値をデジタル値に変換し、第２信号処理回路８の設定値比較回路１０は、そのデジタル値と設定デジタル値とを比較し、その比較結果に基づいて出力信号４０を出力する。出力切替回路１３の第３出力切替スイッチ１３ｃは、第２信号処理回路８のＡＤ変換回路９に変換されたデジタル値をＡＤ変換信号２３として校正器２の校正制御器２２に出力する。
In the
校正制御器２２は、警報設定器１の第２信号処理回路８におけるＡＤ変換信号２３を入力する。校正制御器２２は、ゲイン調整用校正信号１７ｃの最大アナログ値“５．０［Ｖ］”に対するＡＤ変換信号２３のデジタル値が理想上限デジタル値ＡＤＣ２“４０９６［ｄｉｇｉｔ］”になるように、第２信号処理回路８のＡＤ変換回路９のゲインドリフトを校正する。
The
具体的には、校正制御器２２は、ゲイン調整信号４１ｂをゲイン調整器２４に出力する。ゲイン調整信号４１ｂは、ゲイン調整用校正信号１７ｃの最大アナログ値“５．０［Ｖ］”に対するＡＤ変換信号２３のデジタル値ＡＤＣ１を理想上限デジタル値ＡＤＣ２“４０９６［ｄｉｇｉｔ］”に調整するための値を表している。ゲイン調整器２４は、ゲイン調整信号４１ｂが表す値により、ゲイン調整切替回路２６を介して、第２信号処理回路８のＡＤ変換回路９のゲインドリフトを校正する。
Specifically, the
校正制御器２２は、再度、校正処理時直線性確認動作（ステップＳ３）を実行した結果、第２信号処理回路８に対する差分値が設定誤差範囲内にある場合（ステップＳ４−ＮＯ）、校正制御器２２は、信号処理回路切替器２０にアクセスし、信号処理回路切替器２０の信号処理回路カウント値ｍが“２”であることを確認した後に、校正終了信号を信号処理回路切替器２０に出力する。信号処理回路切替器２０は、校正制御器２２から出力された校正終了信号に応じて、信号処理回路カウント値ｍを“０”とする（ステップＳ７−ＹＥＳ）。
When the
以上の説明により、第１の実施形態に係るプロセス信号監視装置では、ＡＤ変換回路９と設定値比較回路１０とを有する信号処理回路を警報設定器１に設け、その信号処理回路を第１信号処理回路７および第２信号処理回路８として多重化し、校正処理において第１信号処理回路７と第２信号処理回路８とを切り替えることにより、プラントの運転中においても、第１信号処理回路７と第２信号処理回路８との一方の信号処理回路のＡＤ変換回路９を校正するとともに、第１信号処理回路７と第２信号処理回路８との他方の信号処理回路がプロセス信号４を監視することができる。
As described above, in the process signal monitoring apparatus according to the first embodiment, a signal processing circuit having the
［第２の実施形態］
第２の実施形態について、第１の実施形態からの変更点のみ説明する。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, only the changes from the first embodiment will be described.
図４は、第２の実施形態に係るプロセス信号監視装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the process signal monitoring apparatus according to the second embodiment.
第２の実施形態に係るプロセス信号監視装置は、１番目からｎ番目（ｎは２以上の整数）までのｎ個の警報設定器１と、校正器２とを具備している。ｎ個の警報設定器１はそれぞれプラント機器のセンサ３に接続されている。校正器２はｎ個の警報設定器１に接続されている。ｎ個の警報設定器１および校正器２は制御盤３０に設置されていて、ｎ個のセンサ３は制御盤３０の外に設置されている。
The process signal monitoring apparatus according to the second embodiment includes first to nth (n is an integer of 2 or more) n
校正器２は、第１の実施形態における校正器２の構成に対して、警報設定器切替器２９をさらに備えている。
The
警報設定器切替器２９は、ｊ番目（ｊは１≦ｊ≦（ｎ−１）を満たす整数）の警報設定器１と校正器２とを接続し、ｊ番目の警報設定器１の第１信号処理回路７および第２信号処理回路８に対する差分値が設定誤差範囲内にある場合、（ｊ＋１）番目の警報設定器１と校正器２とを接続する。警報設定器切替器２９は、ｎ番目の警報設定器１の第１信号処理回路７および第２信号処理回路８に対する差分値が設定誤差範囲内にある場合、ｎ個の警報設定器１の校正を終了する。
The alarm setting device switching device 29 connects the j-th alarm setting device 1 (j is an integer satisfying 1 ≦ j ≦ (n−1)) and the
このように、警報設定器切替器２９は、１番目からｎ番目までの警報設定器１のうちの１つの警報設定器１と校正器２とを接続する。この警報設定器切替器２９は警報設定器カウント値ｎをカウントするカウンタ（図示しない）を有している。初期時において、警報設定器カウント値ｎは“０”に設定される。
As described above, the alarm setting device switching unit 29 connects one
図５は、第２の実施形態に係るプロセス信号監視装置の動作として校正処理を示すフローチャートである。ここで、簡潔に説明するために、警報設定器１の個数は３であるものとする。
FIG. 5 is a flowchart showing a calibration process as an operation of the process signal monitoring apparatus according to the second embodiment. Here, for the sake of brevity, it is assumed that the number of
警報設定器切替器２９は、校正開始信号入力スイッチ２８からの校正開始信号に応じて、警報設定器カウント値ｎを“１”にする（ステップＳ１１）。 The alarm setter switch 29 sets the alarm setter count value n to “1” in response to the calibration start signal from the calibration start signal input switch 28 (step S11).
警報設定器カウント値ｎが“１”である場合（ステップＳ１２−ＮＯ）、警報設定器切替器２９は、１番目の警報設定器１と校正器２とを接続する（ステップＳ１３）。
When the alarm setter count value n is “1” (step S12—NO), the alarm setter switch 29 connects the
１番目の警報設定器１の第１信号処理回路７および第２信号処理回路８に対して校正処理が行われる（ステップＳ１〜Ｓ８）。その結果、１番目の警報設定器１の第１信号処理回路７および第２信号処理回路８に対する差分値が設定誤差範囲内にある場合（ステップＳ７−ＹＥＳ）、警報設定器切替器２９は、警報設定器カウント値ｎを“２”にする（ステップＳ１４）。
Calibration processing is performed on the first
警報設定器カウント値ｎが“２”である場合（ステップＳ１２−ＮＯ）、警報設定器切替器２９は、２番目の警報設定器１と校正器２とを接続する（ステップＳ１３）。
When the alarm setter count value n is “2” (step S12—NO), the alarm setter switching unit 29 connects the
２番目の警報設定器１の第１信号処理回路７および第２信号処理回路８に対して校正処理が行われる（ステップＳ１〜Ｓ８）。その結果、２番目の警報設定器１の第１信号処理回路７および第２信号処理回路８に対する差分値が設定誤差範囲内にある場合（ステップＳ７−ＹＥＳ）、警報設定器切替器２９は、警報設定器カウント値ｎを“３”にする（ステップＳ１４）。
Calibration processing is performed on the first
警報設定器カウント値ｎが“３”である場合（ステップＳ１２−ＮＯ）、警報設定器切替器２９は、３番目の警報設定器１と校正器２とを接続する（ステップＳ１３）。
When the alarm setter count value n is “3” (step S12—NO), the alarm setter switching unit 29 connects the
３番目の警報設定器１の第１信号処理回路７および第２信号処理回路８に対して校正処理が行われる（ステップＳ１〜Ｓ８）。その結果、３番目の警報設定器１の第１信号処理回路７および第２信号処理回路８に対する差分値が設定誤差範囲内にある場合（ステップＳ７−ＹＥＳ）、警報設定器切替器２９は、警報設定器カウント値ｎを“４”にする（ステップＳ１４）。
Calibration processing is performed on the first
警報設定器カウント値ｎが“４”である場合（ステップＳ１２−ＹＥＳ）、警報設定器切替器２９は、ｎ個の警報設定器１の校正を終了する。
When the alarm setter count value n is “4” (step S12—YES), the alarm setter switching unit 29 ends the calibration of the
以上の説明により、第２の実施形態に係るプロセス信号監視装置では、複数の警報設定器１に対して、校正処理において第１信号処理回路７と第２信号処理回路８とを切り替えることにより、プラントの運転中においても、第１信号処理回路７と第２信号処理回路８との一方の信号処理回路のＡＤ変換回路９を校正するとともに、第１信号処理回路７と第２信号処理回路８との他方の信号処理回路がプロセス信号４を監視することができる。
From the above description, in the process signal monitoring device according to the second embodiment, by switching between the first
［第３の実施形態］
第３の実施形態について、第２の実施形態からの変更点のみ説明する。
[Third Embodiment]
In the third embodiment, only changes from the second embodiment will be described.
図６は、第３の実施形態に係るプロセス信号監視装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a process signal monitoring apparatus according to the third embodiment.
第３の実施形態に係るプロセス信号監視装置は、第２の実施形態に係るプロセス信号監視装置の構成に対して、プロセス計算機３３をさらに具備している。
The process signal monitoring apparatus according to the third embodiment further includes a
校正器２は、第２の実施形態における校正器２の構成に対して、伝送装置３１をさらに備えている。伝送装置３１は、プラントネットワーク回線３２を介してプロセス計算機３３に接続されている。
The
プロセス計算機３３は、コンピュータであり、記憶装置（図示しない）と、ＣＰＵ（図示しない）と、表示装置３５とを備えている。記憶装置にはコンピュータプログラムが格納されている。ＣＰＵは、コンピュータプログラムを記憶装置から読み出して実行し、その実行結果を表示装置３５に表示する。記憶装置は校正情報データベース３４を有している。
The
校正器２の伝送装置３１は、警報設定器１の校正が終了した旨を表す校正情報を伝送する。プロセス計算機３３は、伝送装置３１からの校正情報を時系列に校正情報データベース３４に登録し、校正情報データベース３４に登録された校正情報を時系列に表示装置３５に表示する。
The transmission device 31 of the
図７は、第３の実施形態に係るプロセス信号監視装置の動作として校正処理を示すフローチャートである。ここで、簡潔に説明するために、警報設定器１の個数は３であるものとする。
FIG. 7 is a flowchart showing a calibration process as an operation of the process signal monitoring apparatus according to the third embodiment. Here, for the sake of brevity, it is assumed that the number of
警報設定器切替器２９は、校正開始信号入力スイッチ２８からの校正開始信号に応じて、警報設定器カウント値ｎを“１”にする（ステップＳ１１）。 The alarm setter switch 29 sets the alarm setter count value n to “1” in response to the calibration start signal from the calibration start signal input switch 28 (step S11).
警報設定器カウント値ｎが“１”である場合（ステップＳ１２−ＮＯ）、警報設定器切替器２９は、１番目の警報設定器１と校正器２とを接続する（ステップＳ１３）。
When the alarm setter count value n is “1” (step S12—NO), the alarm setter switch 29 connects the
１番目の警報設定器１の第１信号処理回路７および第２信号処理回路８に対して校正処理が行われる（ステップＳ１〜Ｓ８）。その結果、１番目の警報設定器１の第１信号処理回路７および第２信号処理回路８に対する差分値が設定誤差範囲内にある場合（ステップＳ７−ＹＥＳ）、伝送装置３１は、１番目の警報設定器１の校正が終了した旨を表す第１校正情報を伝送し（ステップＳ２１）、警報設定器切替器２９は、警報設定器カウント値ｎを“２”にする（ステップＳ１４）。
Calibration processing is performed on the first
ここで、第１校正情報は、１番目の警報設定器１を識別するための識別子を含んでいる。プロセス計算機３３は、伝送装置３１からの第１校正情報とその第１校正情報を受信したときの受信時刻とを校正情報データベース３４に登録する。このとき、プロセス計算機３３は、校正情報データベース３４に登録された第１校正情報とその受信時刻とを表示装置３５に表示する。
Here, the first calibration information includes an identifier for identifying the first
警報設定器カウント値ｎが“２”である場合（ステップＳ１２−ＮＯ）、警報設定器切替器２９は、２番目の警報設定器１と校正器２とを接続する（ステップＳ１３）。
When the alarm setter count value n is “2” (step S12—NO), the alarm setter switching unit 29 connects the
２番目の警報設定器１の第１信号処理回路７および第２信号処理回路８に対して校正処理が行われる（ステップＳ１〜Ｓ８）。その結果、２番目の警報設定器１の第１信号処理回路７および第２信号処理回路８に対する差分値が設定誤差範囲内にある場合（ステップＳ７−ＹＥＳ）、伝送装置３１は、２番目の警報設定器１の校正が終了した旨を表す第２校正情報を伝送し（ステップＳ２１）、警報設定器切替器２９は、警報設定器カウント値ｎを“３”にする（ステップＳ１４）。
Calibration processing is performed on the first
ここで、第２校正情報は、２番目の警報設定器１を識別するための識別子を含んでいる。プロセス計算機３３は、伝送装置３１からの第２校正情報とその第２校正情報を受信したときの受信時刻とを校正情報データベース３４に登録する。このとき、プロセス計算機３３は、校正情報データベース３４に登録された第１および第２校正情報とその受信時刻とを時系列で表示装置３５に表示する。
Here, the second calibration information includes an identifier for identifying the second
警報設定器カウント値ｎが“３”である場合（ステップＳ１２−ＮＯ）、警報設定器切替器２９は、３番目の警報設定器１と校正器２とを接続する（ステップＳ１３）。
When the alarm setter count value n is “3” (step S12—NO), the alarm setter switching unit 29 connects the
３番目の警報設定器１の第１信号処理回路７および第２信号処理回路８に対して校正処理が行われる（ステップＳ１〜Ｓ８）。その結果、３番目の警報設定器１の第１信号処理回路７および第２信号処理回路８に対する差分値が設定誤差範囲内にある場合（ステップＳ７−ＹＥＳ）、伝送装置３１は、３番目の警報設定器１の校正が終了した旨を表す第３校正情報を伝送し（ステップＳ２１）、警報設定器切替器２９は、警報設定器カウント値ｎを“４”にする（ステップＳ１４）。
Calibration processing is performed on the first
ここで、第３校正情報は、３番目の警報設定器１を識別するための識別子を含んでいる。プロセス計算機３３は、伝送装置３１からの第３校正情報とその第３校正情報を受信したときの受信時刻とを校正情報データベース３４に登録する。このとき、プロセス計算機３３は、校正情報データベース３４に登録された第１〜第３校正情報とその受信時刻とを時系列で表示装置３５に表示する。
Here, the third calibration information includes an identifier for identifying the third
警報設定器カウント値ｎが“４”である場合（ステップＳ１２−ＹＥＳ）、警報設定器切替器２９は、ｎ個の警報設定器１の校正を終了する。
When the alarm setter count value n is “4” (step S12—YES), the alarm setter switching unit 29 ends the calibration of the
以上の手順により、第３の実施形態に係るプロセス信号監視装置では、校正した警報設定器１の識別子をプラントネットワーク回線３２を用いて出力することにより、たとえば、プラントのプロセス計算機３３の校正情報データベース３４に格納しておき、中央操作室の表示装置３５で作業者あるいは運転員が警報設定器１の校正情報と校正作業を実施した時間を過去にさかのぼって確認することができる。
With the above procedure, the process signal monitoring apparatus according to the third embodiment outputs the calibrated identifier of the
［第４の実施形態］
第４の実施形態について、第１〜第３の実施形態からの変更点のみ説明する。
[Fourth Embodiment]
In the fourth embodiment, only changes from the first to third embodiments will be described.
図８は、第４の実施形態に係るプロセス信号監視装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a process signal monitoring apparatus according to the fourth embodiment.
警報設定器１の出力切替装置３６は、第１〜第３の実施形態におけるＡＮＤ回路１６に代えて、セレクタ回路４３を備えている。
The
セレクタ回路４３は、２入力のセレクタ回路である。
The
信号処理回路切替器２０が第１回路切替信号１９“Ｌ”を出力している場合、セレクタ回路４３は、その第１回路切替信号１９“Ｌ”に応じて、出力切替回路１３から出力される第１信号処理回路７の出力信号４０を入力する。第１信号処理回路７の出力信号４０の値が“０”である場合に、その出力信号４０の値“０”が警報信号としてセレクタ回路４３から出力される。
When the signal processing circuit switching device 20 outputs the first
信号処理回路切替器２０が第２回路切替信号１９“Ｈ”を出力している場合、セレクタ回路４３は、その第２回路切替信号１９“Ｈ”に応じて、出力切替回路１３から出力される第２信号処理回路８の出力信号４０を入力する。第２信号処理回路８の出力信号４０の値が“０”である場合に、その出力信号４０の値“０”が警報信号としてセレクタ回路４３から出力される。
When the signal processing circuit switch 20 outputs the second
このように、セレクタ回路４３は、回路切替信号１９に応じて、第１信号処理回路７と第２信号処理回路８との出力を切り替える。
As described above, the
このため、第４の実施形態に係るプロセス信号監視装置では、前述の通常処理を実行しないで、前述の校正処理のみを実行する。すなわち、校正処理において、校正処理時校正動作および校正処理時監視動作は同時に行い、校正処理時校正動作では、校正器２が第１信号処理回路７および第２信号処理回路８の一方の信号処理回路のＡＤ変換回路９を校正し、校正処理時監視動作では、第１信号処理回路７および第２信号処理回路８の他方の信号処理回路がプロセス信号４を監視する。
For this reason, in the process signal monitoring apparatus according to the fourth embodiment, only the calibration process described above is executed without executing the normal process described above. That is, in the calibration processing, the calibration processing calibration operation and the calibration processing monitoring operation are performed at the same time. In the calibration processing calibration operation, the
以上の説明により、第４の実施形態に係るプロセス信号監視装置では、プラントの運転中において、第１信号処理回路７と第２信号処理回路８との一方の信号処理回路が故障した場合、第１信号処理回路７と第２信号処理回路８とを切り替えることにより、第１信号処理回路７と第２信号処理回路８との他方の信号処理回路によりプロセス信号４のアナログ値の監視を継続することができる。
From the above description, in the process signal monitoring apparatus according to the fourth embodiment, when one of the signal processing circuits of the first
［第５の実施形態］
第５の実施形態について、第２〜第４の実施形態からの変更点のみ説明する。
[Fifth Embodiment]
In the fifth embodiment, only changes from the second to fourth embodiments will be described.
図９は、第５の実施形態に係るプロセス信号監視装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a process signal monitoring apparatus according to the fifth embodiment.
第５の実施形態に係るプロセス信号監視装置において、ｎ個の警報設定器１は制御盤３０に設置されていて、ｎ個のセンサ３は制御盤３０の外に設置されている。校正器２は、ｎ個の警報設定器１とは異なる場所に保管されていて、警報設定器１を校正するときに制御盤３０上のｎ個の警報設定器１に接続される。
In the process signal monitoring apparatus according to the fifth embodiment, n
以上の説明により、第５の実施形態に係るプロセス信号監視装置では、校正器２を制御盤３０とは独立した可搬型にすることで、任意の場所より校正作業を行うことができる。たとえば、異なる場所に警報設定器１が設置されているような環境においても校正器２を移動して校正作業を実施できるために、校正器２を複数用意する必要がない。
As described above, in the process signal monitoring apparatus according to the fifth embodiment, the calibration operation can be performed from an arbitrary place by making the
［他の実施形態］
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、また各実施形態の特徴を組み合わせることができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, modifications, and features of the embodiments can be combined without departing from the spirit of the invention. . These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
１ … 警報設定器
２ … 校正器
３ … センサ
４ … プロセス信号
５ … フィルタ
６ … 入力切替回路
６ａ … 第１入力切替スイッチ
６ｂ … 第２入力切替スイッチ
７ … 第１信号処理回路
８ … 第２信号処理回路
９ … ＡＤ変換回路
１０ … 設定値比較回路
１０ａ … メモリ
１３ … 出力切替回路
１３ａ … 第１出力切替スイッチ
１３ｂ … 第２出力切替スイッチ
１３ｃ … 第３出力切替スイッチ
１４ … 模擬信号電源
１５ … アース
１６ … ＡＮＤ回路
１７ａ… 直線性確認用校正信号
１７ｂ … オフセット調整用校正信号
１７ｃ … ゲイン調整用校正信号
１８ … 校正切替回路
１９ … 回路切替信号
２０ … 信号処理回路切替器
２１ … 校正信号発生器
２２ … 校正制御器
２２ａ … メモリ
２３ … ＡＤ変換信号
２４ … ゲイン調整器
２５ … オフセット調整器
２６ … ゲイン調整切替回路
２７ … オフセット調整切替回路
２８ … 校正開始信号入力スイッチ
２９ … 警報設定器切替器
３０ … 制御盤
３１ … 伝送装置
３２ … プラントネットワーク回線
３３ … プロセス計算機
３４ … 校正情報データベース
３５ … 表示装置
３６ … 出力切替装置
３７ … 校正信号出力装置
３８ … ゲイン調整装置
３９ … オフセット調整装置
４０ … 出力信号
４１ａ … ゲイン調整信号
４１ｂ … ゲイン調整信号
４２ａ … オフセット調整信号
４２ｂ … オフセット調整信号
４３ … セレクタ回路
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記第１信号処理回路と前記第２信号処理回路とを切り替え、前記第１信号処理回路と前記第２信号処理回路との一方の信号処理回路の前記ＡＤ変換回路を校正する校正器と、
を具備し、
前記校正器が前記一方の信号処理回路の前記ＡＤ変換回路を校正しているときに、前記第１信号処理回路と前記第２信号処理回路との他方の信号処理回路は、プロセス信号を前記入力信号として入力し、前記プロセス信号を監視することを特徴とするプロセス信号監視装置。 An AD conversion circuit that converts an analog value represented by an input signal into a digital value and outputs the digital value, and an output signal when the digital value from the AD conversion circuit is not within a preset digital value range An alarm setter comprising first and second signal processing circuits each having a set value comparison circuit for outputting;
A calibrator that switches between the first signal processing circuit and the second signal processing circuit and calibrates the AD conversion circuit of one of the first signal processing circuit and the second signal processing circuit;
Comprising
When the calibrator is calibrating the AD conversion circuit of the one signal processing circuit, the other signal processing circuit of the first signal processing circuit and the second signal processing circuit receives the process signal as the input A process signal monitoring apparatus for inputting a signal and monitoring the process signal.
前記第１信号処理回路を校正するための第１回路切替信号に応じて、前記プロセス信号の理想的なアナログ値の入力範囲から値が設定される直線性確認用校正信号を前記入力信号として前記第１信号処理回路に出力し、前記プロセス信号を前記入力信号として前記第２信号処理回路に出力する入力切替回路と、
前記第２信号処理回路の前記設定値比較回路から前記出力信号が出力されている場合に前記出力信号を警報信号として出力し、前記第１回路切替信号に応じて、前記第１信号処理回路の前記ＡＤ変換回路からのデジタル値をＡＤ変換信号として出力する出力切替装置と、をさらに備え、
前記校正器は、
前記第１回路切替信号を出力する信号処理回路切替器と、
前記直線性確認用校正信号を前記入力切替回路に出力する校正信号出力装置と、
前記第１信号処理回路の前記ＡＤ変換信号を入力し、前記直線性確認用校正信号の値に対する前記ＡＤ変換信号のデジタル値と理想的なデジタル値との差分値が予め設定された設定誤差範囲内にあるか否かを判定する校正制御器と、
前記第１信号処理回路に対する差分値が前記設定誤差範囲内にない場合、前記第１信号処理回路の前記ＡＤ変換回路のゲインドリフトを校正するゲイン調整装置と、
前記第１信号処理回路に対する差分値が前記設定誤差範囲内にない場合、前記第１信号処理回路の前記ＡＤ変換回路のオフセットドリフトを校正するオフセット調整装置と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のプロセス信号監視装置。 The alarm setter is
In accordance with a first circuit switching signal for calibrating the first signal processing circuit, a linearity confirmation calibration signal whose value is set from an ideal analog value input range of the process signal is used as the input signal. An input switching circuit that outputs to the first signal processing circuit and outputs the process signal as the input signal to the second signal processing circuit;
When the output signal is output from the set value comparison circuit of the second signal processing circuit, the output signal is output as an alarm signal, and in response to the first circuit switching signal, the first signal processing circuit An output switching device that outputs a digital value from the AD conversion circuit as an AD conversion signal;
The calibrator is
A signal processing circuit switch for outputting the first circuit switching signal;
A calibration signal output device for outputting the linearity confirmation calibration signal to the input switching circuit;
A setting error range in which a difference value between the digital value of the AD conversion signal and the ideal digital value with respect to the value of the calibration signal for linearity confirmation is input by inputting the AD conversion signal of the first signal processing circuit A calibration controller to determine whether or not
A gain adjusting device that calibrates a gain drift of the AD converter circuit of the first signal processing circuit when a difference value with respect to the first signal processing circuit is not within the set error range;
An offset adjustment device that calibrates an offset drift of the AD conversion circuit of the first signal processing circuit when a difference value with respect to the first signal processing circuit is not within the set error range;
The process signal monitoring apparatus according to claim 1, further comprising:
前記校正信号出力装置は、前記プロセス信号の理想的なアナログ値の入力範囲のうちの中間値である中間アナログ値を表すオフセット調整用校正信号を出力し、
前記オフセット調整装置は、前記オフセット調整用校正信号の前記中間アナログ値に対する前記ＡＤ変換信号のデジタル値が理想的なデジタル値の出力範囲のうちの中間値である理想中間デジタル値になるように、前記第１信号処理回路の前記ＡＤ変換回路のオフセットドリフトを校正し、
前記校正信号出力装置は、前記プロセス信号の理想的なアナログ値の入力範囲のうちの最大値である最大アナログ値を表すゲイン調整用校正信号を出力し、
前記ゲイン調整装置は、前記ゲイン調整用校正信号の前記最大アナログ値に対する前記ＡＤ変換信号のデジタル値が理想的なデジタル値の出力範囲のうちの上限値である理想上限デジタル値になるように、前記第１信号処理回路の前記ＡＤ変換回路のゲインドリフトを校正する、
ことを特徴とする請求項２に記載のプロセス信号監視装置。 If the difference value for the first signal processing circuit is not within the set error range,
The calibration signal output device outputs an offset adjustment calibration signal representing an intermediate analog value that is an intermediate value in an input range of ideal analog values of the process signal,
The offset adjustment device is configured so that the digital value of the AD conversion signal with respect to the intermediate analog value of the calibration signal for offset adjustment becomes an ideal intermediate digital value that is an intermediate value in an output range of ideal digital values. Calibrating the offset drift of the AD converter circuit of the first signal processing circuit;
The calibration signal output device outputs a calibration signal for gain adjustment that represents a maximum analog value that is a maximum value in an input range of ideal analog values of the process signal,
The gain adjusting device is configured so that the digital value of the AD conversion signal with respect to the maximum analog value of the calibration signal for gain adjustment becomes an ideal upper limit digital value that is an upper limit value in an output range of an ideal digital value. Calibrating the gain drift of the AD converter circuit of the first signal processing circuit;
The process signal monitoring apparatus according to claim 2.
前記入力切替回路は、前記第２回路切替信号に応じて、前記直線性確認用校正信号を前記入力信号として前記第２信号処理回路に出力し、前記プロセス信号を前記入力信号として前記第１信号処理回路に出力し、
前記出力切替装置は、前記第１信号処理回路の前記設定値比較回路から前記出力信号が出力されている場合に前記出力信号を前記警報信号として出力し、前記第２回路切替信号に応じて、前記第２信号処理回路の前記ＡＤ変換回路からのデジタル値を前記ＡＤ変換信号として出力し、
前記校正信号出力装置は、前記直線性確認用校正信号を前記入力切替回路に出力し、
前記校正制御器は、前記第２信号処理回路の前記ＡＤ変換信号を入力し、前記直線性確認用校正信号の値に対する前記ＡＤ変換信号のデジタル値と理想的なデジタル値との差分値が前記設定誤差範囲内にあるか否かを判定し、
前記オフセット調整装置およびゲイン調整装置は、前記第２信号処理回路に対する差分値が前記設定誤差範囲内にない場合、前記第２信号処理回路の前記ＡＤ変換回路のオフセットドリフトおよびゲインドリフトをそれぞれ校正する、
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のプロセス信号監視装置。 The signal processing circuit switch outputs a second circuit switching signal for calibrating the second signal processing circuit when a difference value with respect to the first signal processing circuit is within the set error range;
The input switching circuit outputs the linearity confirmation calibration signal as the input signal to the second signal processing circuit according to the second circuit switching signal, and the process signal as the input signal. Output to the processing circuit,
The output switching device outputs the output signal as the warning signal when the output signal is output from the set value comparison circuit of the first signal processing circuit, and according to the second circuit switching signal, Outputting a digital value from the AD conversion circuit of the second signal processing circuit as the AD conversion signal;
The calibration signal output device outputs the linearity confirmation calibration signal to the input switching circuit,
The calibration controller receives the AD conversion signal of the second signal processing circuit, and the difference value between the digital value of the AD conversion signal and the ideal digital value with respect to the value of the calibration signal for linearity confirmation Determine whether it is within the set error range,
The offset adjustment device and the gain adjustment device calibrate offset drift and gain drift of the AD conversion circuit of the second signal processing circuit, respectively, when a difference value with respect to the second signal processing circuit is not within the setting error range. ,
The process signal monitoring apparatus according to claim 2 or claim 3, wherein
前記警報設定器切替器は、ｊ番目（ｊは１≦ｊ≦（ｎ−１）を満たす整数）の前記警報設定器と前記校正器とを接続し、ｊ番目の前記警報設定器の前記第１および第２信号処理回路に対する差分値が前記設定誤差範囲内にある場合、（ｊ＋１）番目の前記警報設定器と前記校正器とを接続する、
ことを特徴とする請求項４に記載のプロセス信号監視装置。 The calibrator further includes an alarm setter switch for connecting one of the alarm setters from the first to the nth (n is an integer of 2 or more) and the calibrator.
The alarm setter switch connects the jth alarm setter (j is an integer satisfying 1 ≦ j ≦ (n−1)) and the calibrator, and the jth alarm setter If the difference value for the first and second signal processing circuits is within the set error range, the (j + 1) th alarm setter and the calibrator are connected;
The process signal monitoring apparatus according to claim 4, wherein:
前記伝送装置からの前記校正情報を時系列に登録する校正情報データベースと、
前記校正情報データベースに登録された前記校正情報を時系列に表示する表示装置と、
をさらに具備することを特徴とする請求項４または請求項５に記載のプロセス信号監視装置。 The calibrator further includes a transmission device that transmits calibration information indicating that the calibration of the alarm setting device is completed,
A calibration information database for registering the calibration information from the transmission device in time series;
A display device for displaying the calibration information registered in the calibration information database in time series;
The process signal monitoring apparatus according to claim 4, further comprising:
前記出力切替装置は、
入力される信号のうちの少なくとも一方の信号のレベルが前記第１レベルである場合に前記警報信号を出力する２入力のＡＮＤ回路と、
前記信号処理回路切替器が前記第１および第２回路切替信号を出力していない場合、前記第１および第２信号処理回路の出力を前記ＡＮＤ回路に出力し、前記信号処理回路切替器が前記第１および第２回路切替信号のうちの一方の回路切替信号を出力している場合、前記一方の回路切替信号に応じて、前記第１および第２信号処理回路のうちの一方の信号処理回路の出力を前記ＡＮＤ回路に出力し、前記第１および第２信号処理回路のうちの他方の信号処理回路の出力の代わりに、その信号レベルが前記出力信号の信号レベルとは異なる模擬信号を前記一方の回路切替信号に応じて前記ＡＮＤ回路に出力する出力切替回路と、
を備えることを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれか一項に記載のプロセス信号監視装置。 The input switching circuit outputs the process signal as the input signal to the first and second signal processing circuits when the signal processing circuit switch does not output the first and second circuit switching signals,
The output switching device is
A 2-input AND circuit that outputs the alarm signal when the level of at least one of the input signals is the first level;
When the signal processing circuit switch does not output the first and second circuit switching signals, the outputs of the first and second signal processing circuits are output to the AND circuit, and the signal processing circuit switch When one circuit switching signal of the first and second circuit switching signals is output, one signal processing circuit of the first and second signal processing circuits according to the one circuit switching signal Is output to the AND circuit, and instead of the output of the other signal processing circuit of the first and second signal processing circuits, a simulated signal whose signal level is different from the signal level of the output signal is output to the AND circuit. An output switching circuit for outputting to the AND circuit in response to one circuit switching signal;
The process signal monitoring apparatus according to claim 4, further comprising:
前記信号処理回路切替器が前記第１および第２回路切替信号のうちの一方の回路切替信号を出力している場合、前記一方の回路切替信号に応じて、前記第１および第２信号処理回路のうちの一方の信号処理回路の出力を前記警報信号として出力するセレクタ回路、
を備えることを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれか一項に記載のプロセス信号監視装置。 The output switching device is
When the signal processing circuit switch outputs one circuit switching signal of the first and second circuit switching signals, the first and second signal processing circuits according to the one circuit switching signal A selector circuit that outputs the output of one of the signal processing circuits as the alarm signal,
The process signal monitoring apparatus according to claim 4, further comprising:
ことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載のプロセス信号監視装置。 The alarm setter and the calibrator are installed in a control panel,
9. The process signal monitoring apparatus according to claim 1, wherein the process signal monitoring apparatus is characterized in that:
前記校正器は、前記警報設定器とは異なる場所に保管され、前記警報設定器を校正するときに前記制御盤上の前記警報設定器に接続される、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載のプロセス信号監視装置。 The alarm setter is installed in the control panel,
The calibrator is stored in a different location from the alarm setter and connected to the alarm setter on the control panel when calibrating the alarm setter.
9. The process signal monitoring apparatus according to claim 1, wherein the process signal monitoring apparatus is characterized in that:
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6537740B1 (en) * | 2017-09-28 | 2019-07-03 | 三菱電機株式会社 | Signal processing apparatus and test method |
| US11959783B2 (en) | 2021-03-30 | 2024-04-16 | Yokogawa Electric Corporation | Field device |
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